元認知策略在高職《機械設計基礎》課程中的應用探索

趙勇

摘 要 針對高職高專學生心理和認知特點，如何提高高職教學質量，達到培養合格高職應用型人才，在教學中改革傳統的教學方式，引入元認知策略是一種有意義的探索。文章對元認知理論作了介紹，聯系實際從幾個方面闡述了元認知策略在高職《機械設計基礎》課程中的應用及取得的教學效果。

關鍵詞 高職教育；元認知理論；機械設計基礎；應用

高職高專教育是中國教育體系的重要組成部分，對中國工業生產、社會穩定和發展以及構建和諧社會有著舉足輕重的作用。針對高職高專學生的心理和認知特點如何改革傳統的教學法，使高職學生樂于學習、善于學習，達到高職教育培養目標，應用元認知理論，不失為一種有意義的探索。

一、元認知理論簡介

元認知是現代認知心理學中一個非常重要的概念，1978年美國心理學家弗拉維爾首先提出了這一概念，他認為元認知就是對認知的認知，是關于個人思維和學習活動的知識和調節這些過程的能力。元認知包括三個方面：一是元認知知識，就是關于個人的認知活動以及影響這種認知活動的各種因素的知識；二是元認知體驗，即伴隨著認知活動的認知體驗或情感體驗，元認知體驗特別容易發生在能激發高度自覺思維的工作、學習中；三是元認知監控，就是主體在進行認知活動的全部過程中，將自己正在進行的認知作為意識對象，不斷地對其進行積極、自覺的監視、控制和調節。在實際認知活動中，三者是相互聯系、相互影響和相互制約的，三者的有機結合便構成了一個統一整體-—元認知。

二、元認知理論在高職《機械設計基礎》課程中的應用策略

《機械設計基礎》是一門機電類專業的專業基礎課，具有概念和原理多，內容抽象，綜合性、實踐性強等特點。要綜合應用許多先修課程的知識，如《機械制圖》、《金屬工藝學》等課程的專業知識。該課程的主要任務是使學生掌握常用機構和通用機械零件的基本知識，初步具備分析、選用、設計機械零部件及簡單機械傳動裝置的能力。針對培養目標，在教學中嘗試應用元認知策略。元認知能力不是天生就有的，主要是靠后天的培養和訓練而提高的。元認知技能可以在專門的訓練課上進行，也可以貫穿于平時的課堂教學中。課堂中進行元認知策略的應用，可以采取以下幾種方法：

1.喚醒、強化學生的元認知意識

學生元認知總是從無意識向有意識發展的，喚醒學生的元認知意識是實施元認知策略的必要環節。在課堂教學中，可以通過借鑒講解與討論認知活動，讓學生認識元認知。比如“軸承”一章先講述教學目標、教學要求、應知、應會的知識點，然后在教學過程中結合相關知識進行元認知意識的培養強化，結合軸承的應用、選型進行討論，充分調動學生的主觀能動性，開展探究性學習。已有研究表明，學生元認知水平與其擁有的元認知知識有極大關系。因此教師在教學中要注意元認知知識的傳授，并在學習活動中，不斷強化這些知識的應用。

（1）傳授元認知主體知識。學生有了主體元認知知識，就能了解自己的認知特點，為了讓學生了解自己的認知特點，老師在教學過程中應對學生的認知活動做出客觀評價，包括對個體的實際情況進行評價，也包括對他人和群體的評價。在教師的不斷評價中，學生就能獲得對自己的認知活動特點的認識，并從教師評價他人的過程中找出自己與他人認知方面的差異，經過對比，明白自己的認知優、劣勢，從而在學習活動中取長補短。

（2）加強示范指導。示范指導能夠教會學生自我監控的方法。課堂教學中要注意把解決機械工程問題的步驟、思路、方法和規律逐一給學生作示范，比如“滾動軸承潤滑油的設計”先講述潤滑油的作用，然后分析軸承損壞的原因，再講解滾動軸承的潤滑設計的內容，就滾動軸承的三類潤滑方式及各自潤滑所具有的特點、應用場合進行詳細論述。然后可以讓他們總結規律等等。這些措施都有助于學生養成良好的思維習慣，學會對自己的認知過程進行自我監控和自我評價。

（3）組織討論、及時反饋。教師應注意使學生對由使用元認知技能而產生的結果產生體驗，在講解了某一認知策略后，可以提供一個表面內容相似但實際結構不同的問題情境，比如“鍵連接”的幾種類型，要求學生運用所學的認知策略來解決當前的問題。這樣開闊了學生視野，活躍了學生思維，應掌握的知識學生都能很好地消化吸收。教師也應當對由于認知策略的參與而產生的認知活動結果及時給予反饋，對學習活動進行科學評價，這既是元認知能力的重要標志，又是培養元認知能力的重點目標和必要手段。當學生順利地解決問題之后，原有的有關認知策略的知識會由感性認識上升到理性認識，并體驗到成功的喜悅，這種積極的情感會有助于認知策略的遷移。教師應盡可能在班級中創設一種師生之間、生生之間良好的互動氛圍，使每個學生都有評價他人并同時被他人評價的機會。這種互動形式，有利于學生充分將教師和同學對自己的外部反饋，轉化為自己的內部反饋，并能形成一種生動活潑、積極向上、良性互動的教學氛圍。

2.加強元認知操作指導

由于元認知具有他控到自控的發展特點，需要教師的指導。根據學習活動的特點，按階段有針對性地進行元認知指導，會收到較好的效果，應注重指導學生制定計劃，明確學習的目標、對象和任務；講究學習策略，善于選擇合適的學習方法，提醒學生學會控制自己排除內外干擾，保證學習計劃順利執行。在教學活動結束后，注意要求學生對自己的學習狀況及效果進行檢查、反饋與評價，督促學生深入反思和總結。

3.在小組合作學習活動中滲透元認知策略

20世紀80年代，美國高校興起一種由“范例教學”、“交互式教學”和“小組合作學習”三種模型構成的新型課堂教學模式。作為對高職傳統班級授課制的改革，小組合作學習以培養學生創新能力為目標，是現代教育發展的必然要求和實施素質教育的有效途徑，可以更好地培養學生的自主學習能力、獨立研究能力以及團隊合作能力。小組合作學習模式中的每個成員都要輪流扮演兩種角色——學習的操作者：進行自主學習及口頭報告，向其它成員或教師陳述自己的思維學習過程（元認知監控過程）；學習的檢查者：發現學習的操作者在口頭報告過程中所反映出的語言表達、思維學習過程的優缺點，并且要進行評價，以反饋的形式促進學習的操作者進步。在“機械設計基礎”教學過程中進行小組合作學習，這種體現出各成員關系平等的學習模式可以有效地培養并發展學生的元認知體驗及監控能力，且學生在小組合作學習過程中能夠更加充分地進行自我反省，也能夠更加理性地認識組內其它成員的優劣，從而為調控學生的元認知學習策略創設良好的條件。如“軸”的設計：把學生以3—5人為一個小組分為幾個組，根據工作條件從軸的材料選擇到熱處理方式、結構設計計算、強度校核等展開討論、相互評議。小組合作學習的前提是教師的引導，目的是激發學生強烈的求知欲；小組合作學習的基礎是學生的自主學習，這是學習者進行“發現問題-研究問題-解決問題”的充分保障；討論是小組合作學習的主體，組內成員一般可輪流提出自己在自主學習過程中所發現的問題，組長負責問題的歸納和總結，同時這也是進行組間交流的重點；小組合作學習的關鍵是組與組之間的交流，包括競爭與合作，一般是遵循讓某小組發表本組的觀點及提出問題、其它小組進行評價或補充、教師引導各小組討論、師生最終共同解決問題的操作流程；小組合作學習的檢測形式是練習（或項目）的評定，教師在學生互相評議的過程中給予他們客觀、全面的評價。學生在課堂上可以充分展示自己，彼此之間進行問題的辯解交流，有利于他們的自學能力、口頭表達能力和分析推理等能力的快速提升，學生之間激勵共進，逐漸達到“學會學習”的元認知培養目標。endprint

4.指導學生進行自我反思、自我評價

作為元認知理論的核心，學習者的元認知監控能力在很大程度上等同于他們的自我反思能力，具有內隱性——隱藏在內心深處但總在無意識地支配思維活動。學生在學習“機械設計基礎”的過程中經常會出現思維與反思嚴重脫節的現象，他們總是在老師的批評指正發生后才有自我反思的意識，比如“軸”的設計計算和強度校核，就是這樣一個過程。教師引導學生進行自我反思的流程是：先確認待解決的問題（自我反思：是要解決這個問題嗎？），然后確認問題的實現目標和要求（自我反思：有幾個目標和要求？其中最為重要的目標要求是什么？），接著進行相關機械知識的檢索及解決方法的選擇（自我反思：是否有充分且準確的機械知識儲備？），再根據知識和應用方法進行具體的解決步驟（自我反思：操作過程是否有錯誤？），最后是得到工程問題的最終解決結果（自我反思：這個結果是否正確？）。教育評價專家斯塔費爾比姆曾說：“評價最重要的意圖不是為了證明，而是為了改進。”作為自我意識發展的產物，自我評價是學習者對自己的愿望、思想、行為及個性特點進行判斷和評價，在學生元認知能力的培養過程中具有非常重要的作用，教師應培養他們運用確定目標來檢測學習效果并根據反饋回來的信息及時調控學習方向和進度的元認知學習能力。傳統的教學方式對學生的評價一般是以考試為核心的，只注重結果而忽視了對學生學習過程評價，學生往往會處于一種比較消極應付的被動狀態，降低對學習的興趣，從而失去自我評價的真正意義。因此，教師必須要注意調節和控制學習任務的難度——任務過難會因挫傷學生的自尊心而引發其消極的自我歸因，喪失學習的成就感；任務過易則會使學生因輕易“成功”而過高估計自己。要積極強化學生的主觀努力，從而讓學生感受到自身的主觀努力是提高學習成績的有效手段。

5.學生利用元認知策略提高學習“機械設計基礎”能力

在學習過程中注重學生自我調節學習能力的培養，具備自我調節的學習能力是元認知策略的實質，也是一個優秀的學習者提高自己學習能力的重要保障。以學習計劃的制定為例，很多高職生“機械設計基礎”學習半途而廢的原因并不是因為“難”，而恰恰是由于他們覺得成功離自己比較遙遠。將較難實現的“大目標”細化、分解為易操作的“小目標”，實現一個“小目標”就得到一次“小成功”的體驗，離最終的“大目標”、“大成功”就會越來越接近，學生學習起來循序漸進，由易到難，教學效果就會很好。

實施了上述元認知滲透教學，通過有意識的學習興趣培養，使學生習慣于在學習過程中反思、總結、調節等。在學習過程中，要求學生自己制定計劃、確立目標、自我反思、自我歸因、自我調節。不斷體驗著認知過程中的矛盾沖突，又不斷地進行自我監控和調節，自我效能感得到不斷提高，學習熱情不斷高漲，學生的元認知能力不斷增強，學習“機械設計基礎”的能力得到提高。

三、結論

通過在在高職《機械設計基礎》教學中應用元認知策略，學生的學習能力有較大提高，對提高教學效果產生了積極的促進作用，達到了預期目標。元認知理論指導下的“機械基礎”教學有利于調動學生學習的主動性，有利于提高學生的成績，有利于學生構建和諧的人際關系、樹立積極向上的人生觀和價值觀。因此，在元認知策略指導下進行的“機械設計基礎”教學是行之有效的，具有實踐上的可行性、教學上的實用性，可以為其他專業課提供有益的參考。

參考文獻：

[1]譚放鳴.機械設計基礎[M].北京：化學工業出版，2013.

[2]杜曉新.元認知與學習策略[M].北京：人民教育出版社，1999.

[3]梁寧建.當代認知心理學著者[M].上海：上海教育出版社，2010.

[4]張俊社，周喜華.教育心理學[M].北京：中國人民大學出版社，2012.endprint